我国优秀男子举重运动员抓举技术结构研究_因子分析论文

我国优秀男子举重运动员抓举技术结构研究,本文主要内容关键词为:抓举论文,举重论文,运动员论文,男子论文,优秀论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

1、前言

我国举重运动一直处于世界先进水平。自陈镜开为中国人赢得第一个世界冠军以来,在我国举重运动史上涌现了吴数德、何灼强、唐灵生、占旭刚等一大批杰出人物。目前,我国男子举重运动水平虽仍位于世界前列,却也面临着巨大的压力和挑战。从思想上、技术上、训练上总结经验,寻求突破,面向未来已刻不容缓。举重运动是在极限负荷下,以最符合生物力学规律的形式完成动作,技术性强,对运动员专项素质要求高。优秀运动员的技术模式可以作为极具价值的范型,优秀运动员在大重量下的成功技术,可以认为是最接近生物力学规律的合理技术。对优秀运动员技术结构进行深入研究,寻找技术结构的特点和规律,对技术训练实践将具有重要的参考价值。

本课题对我国优秀男子举重运动员抓举技术动作进行三维动力学和二维运动学测试分析,根据运动员技术动作的用力特征和运动轨迹的定量描述,主要包括引膝、发力、接铃等各技术阶段人、铃系统及相关环节的位移、速度变化等运动学特征和三维力大小、方向等动力特征,分析抓举技术结构特征和主要技术影响因素,指出抓举技术的主要生物力学因子,探讨技术因素间的相互作用及相关关系,分析先行动作与后续动作的关系,得出技术重点环节主要的控制因素及提高发力效果和接铃成功率的指导性意见。

2、研究对象与方法

2.1 研究对象

国家男子举重队运动员16人,研究对象详细情况见表1。

2.2 研究方法

2.2.1 运动学方法

采用一台松下M-9000摄像机于运动员左侧正侧面定点定焦拍摄,镜头高度1.15m,影片拍摄频率为25fps,曝光时间1/250s。录像解析使用国产爱捷运动影片分析系统,解析频率50Hz。

表1 本研究运动员自然状况一览表

 姓名

身高(m)

级别(kg)

籍贯

1

吴文×

1.52 56 广西

2

石××

1.60 62 福建

3

杨××

1.69 69 四川

4

李××

1.68 77 湖南

5

刘××

1.65 77 江苏

6

袁××

1.65 85 江苏

7

王××

1.75 85 黑龙江

8

吴海×

1.58 56 广东

9

乐××

1.60 62 湖南

10  占××

1.75 77 江苏

11  张国×

1.69 69 云南

12  崔××

1.90 105江苏

13  张睿×

1.76 85 黑龙江

14  陶××

1.75 85 安徽

15  万××

1.70 69 福建

16  廖××

1.64 56 广西

2.2.2 动力学方法

测试应用两台SAFMS-T型运动员六维力测试平台,测力台分辨率0.1%FS,Ⅰ类、Ⅱ类误差≤1%,单台有效测试面积40×40cm,两台间距5cm,选用量程500kg。测试于2000年4月在国家体育总局训练局老举重馆进行。

2.2.3 数理统计

应用SPSS9.0统计软件做相关统计处理。

3、结果与分析

3.1 抓举技术主要生物力学因子分析

运动员只有具备强大的专项力量,运用合理、先进的技术并达到稳定和完善的程度,才能在比赛中取得优异成绩。人体的运动是复杂的,表现在对极限负荷发出挑战的举重项目上,就更为复杂。运动成绩的好坏是诸多技术因素共同作用的综合效应,从生物力学指标及相互关系入手对抓举技术结构做定量剖析,能够使我们更准确地认识技术的核心和实质,进而去分析和诊断技术。为探讨对成绩影响较大的主要生物力学因素,本研究采用R型因子分析方法,找出控制所有变量的几个主要因子。统计分析前通过大量文献查阅等形式整理得出抓举技术主要生物力学指标30项,最后以专家走访形式确定研究指标21项,基本概括了抓举技术中所有重要的生物力学参数。

主要技术指标:

X1引膝时间 X12接铃回落最大速度

X2引膝回屈角度

X13接铃Fz最大值

X3发力最大力量

X14接铃正向Fy冲击

X4发力开始时刻膝角 X15引膝后向力Fy冲量

X5发力开始时刻髋角 X16跳步距离

X6发力最大Fy-Fz夹角X17发力开始铃速

X7杠铃最大速度

X18发力开始铃高

X8发力后杠铃惯性上升高度  X19接铃反向Fy拉铃

X9杠铃至最高点高度 X20发力杠铃Vx最大值

X10发力结束躯干最大后仰

X21翻腕杠铃Vx最大值

X11接铃回落距离

对以上指标进行归类处理,得出可以代表抓举技术特征的综合指标,提取特征值大于1.5的前5项因子列入因子矩阵,各因子方差占总方差百分比的累计百分比为94.411%(表2)。

表2 本研究提取因子总方差一览表

本文取各主成分中因子载荷量高于0.6的指标作为主因子的高载荷指标,基本可以反映绝大多数变量信息(表3)。根据各主成分中高载荷指标的共同性得出以下5个主因子及因子命名(表4)。抓举技术分为带铃、引膝、发力、接铃等动作阶段,以往的技术分析基本是以动作阶段特征为单位进行的,这样可以使分析条理清楚,但容易割裂技术环节之间的联系。技术指标相关分析能够找到技术某些特征的前后关系,但往往是个别变量之间。从因子分析的角度探讨技术结构及相关关系是从技术关联的角度探讨技术特征形成的综合因素,有利于认清技术外在表现的内在原因。例如,本研究中将引膝时间归入发力因素,将跳步距离、引膝后向力特征归人接铃因素,是从技术关联的角度探讨问题。

3.2 各主因子的解释及其在生物力学技术诊断中的意义

技术诊断的目的是对技术动作完成质量做出客观准确的描述,指出技术的优缺点,尤其是要指出技术的不足和对动作的失败原因给予合理的解释。本研究得出了抓举技术主要因子及命名,下面尝试以因子结构分析为基础,对技术结构做深入探讨。

表3 旋转后因子提取结果一览表

因子序号

特征值

特征值(%)

累计(%)

1

  5.162

24.579

  24.579

2 

4.167

19.841

  44.420

3

  4.030

19.190

  63.610

4

 3.653

17.396

  81.006

5

 2.815

13.405

  94.411

3.2.1 发力效果因子

在抓举技术生物力学因子中,第1主因子是发力效果因子。由X7杠铃最大速度、X8发力后杠铃惯性上升距离、X3发力最大力量、X1引膝时间和X2引膝回屈角度5个指标构成。发力是技术的重要阶段,合理完成发力动作将杠铃提升至适宜高度,是成功举起杠铃的基础。发力后杠铃惯性上升高度是运动员用力能力的重要指标之一。发力动作结束早可以为运动员下钻接铃赢得更多的时间,但有可能会降低杠铃上升高度。在发力结束杠铃惯性上升期间靠提肘拉腕使杠铃继续升高,可以赢得更高的接铃高度,同时,上拉铃有利于人体迅速下蹲。发力时杠铃达到的最大速度和发力最大力量是运动员发力技术的直观体现,也可以用来衡量运动员的运动潜力。从发力效果因子分析入手,可以对抓举技术特征和动作失败的原因进行剖析,得出失败原因和改进意见。抓举动作失败,杠铃掉下分为前掉和后掉两种情况,杠铃前掉大多和杠铃上升高度不够一致,不能完成下钻接铃及接铃稳定程度有关。杠铃上升最大高度与发力效果有密切的关系。以王海龙(85kg级,九运会冠军,黑龙江籍)抓举165kg失败为例,失败动作的表现是提铃高度不够,接铃锁肩失败。对比王海龙成功试举165kg发力效果各因子指标发现,两次试举X1、X3、X73项指标差异不大,发力结束铃高都是83cm,只有X8发力后杠铃惯性上升高度和X9杠铃至最高点高度相差2cm,这2cm显然是由X8不足造成的(表5)。虽然决定最大铃高的第一因素是增大发力力量以提高最大铃速,但本研究通过技术结构分析得出,王海龙应从提肘、拉腕以提升杠铃惯性上升高度的角度去改进技术。

表4 主成分分类及因子命名一览表

表5 王海龙抓举165kg成功和失败发力效果因子对比一览表

 X1

 X3

  X7

  X8

 X9

失败

0.12

124.5

1.94

25.5

1.28

成功

0.12

125.0

1.93

27.5

1.30

3.2.2 接铃调整因子

第2主因子是接铃调整因子,由X19接铃后向Fy、X16跳步距离、X15引膝后向力Fy、X14接铃正向Fy4项指标构成。接铃成败即动作的成败,接铃调整因子指标是决定接铃稳定性的最重要参考指标。接铃反向Fy拉力(图1之e段)是接铃调整因子的高载荷指标。

图1 刘长柱抓举160kg成功Fy变化曲线图

图1是一次成功试举的Fy曲线。接铃后跳双脚落地产生Fy后向冲击力(图1中c段),冲击力大小与跳步距离有关。双脚落地向后拉铃锁肩,产生Fy前向力(图1中d段),力值较大说明发力结束杠铃惯性上升阶段后拉杠铃力量不足,杠铃水平后向速度分量Vx较小。力值较大说明接铃站位靠后,易使杠铃前落而失败。杠铃后拉锁肩后需回拉杠铃以防后掉,产生Fy后向力(图1中e段)。回拉力较大说明接铃位置靠前或跳步距离较近。Fy后向力过大和出现持续,是动作即将失败的征兆。

可以看出,在接铃过程中成功技术的动力表现是Fy的大小及方向合理变化。跳步是发力后双脚腾空再落地的动作过程,抓举技术中运动员都存在跳步动作,绝大多数运动员表现为身体向后移动,即后跳一段距离,不同运动员的后跳距离差异较大。本次测试运动员后跳距离从最小2cm~最大17cm。运动员在极限负荷下后跳,人、铃的合动量巨大,将在落地时构成巨大的支反力,同时,对接铃身体准备姿态的控制有不利影响,是关系到接铃成败的重要因素。对有关参数做矩阵相关分析得出,跳步距离与接铃Fy后向力呈显著相关,与翻腕杠铃后向Vx呈显著正相关,与发力杠铃前向Vx呈负相关(表6)。说明发力弹杠动作使杠铃产生前向运动,减弱了后向运动趋势,使杠铃横向运动距离减小,从而缩短跳步接铃所需要的距离。而发力结束后的展髋背伸,加大了杠铃的后向移动速度和距离,运动员必须加大后跳距离。引膝后向力是拉引杠铃贴近身体产生的,杠铃贴近身体有利于发力弹杠,加大杠铃的前向移动。

3.2.3 运动趋向因子

第3主因子是运动趋向因子,X20发力杠铃Vx最大值和X21翻腕Vx最大值2项指标反映了发力时杠铃水平运动速度变化。杠铃水平运动是影响人、铃系统稳定性的重要指标,X6发力最大Fy-Fz夹角反映的是矢状面内力量的方向,可以用来判断人、铃系统的水平运动趋势。从理论上讲,较小水平运动分量有利于增大垂直运动分量,可以使杠铃上升更高的距离,但杠铃在提拉过程中,横向摆动又是必须的。首先在带铃阶段为使杠铃贴近身体要做向后拉铃,发力时杠铃与股四头肌前部碰撞产生向前水平加速分量,即X20。发力时要充分伸膝、伸髋,躯干背伸有较大后倾以增加竖直向力,同时杠铃获得较大的向后速度分量。运动趋向因子对后续的跳步和接铃调整动作有直接影响(表6相关矩阵及前段的分析),X20和X21是影响跳步和接铃的主要因素之一。

表6 本研究部分技术指标相关系数矩阵一览表

X15X16

  X19X20 X21

X15引膝后向力

1.000

-0.487*

0.506*

0.599**

-0.442*

X16跳步距离

 -0.487*

1.000

-0.721**  -0.441*

0.617**

X19接铃回拉

 -0.506*

-0.721** 1.000

 0.397

 0.051

X20发力杠铃Vx

0.599**

-0.441*  0.397

 1.000

 -0.615**

X21翻腕杠铃Vx

-0.442*

0.617**  0.051

 -0.615**

1.000

3.2.4 接铃下砸力因子

第4主因子是接铃下砸力因子。在下蹲支撑接铃阶段,落地时杠铃在头上,人、铃合重心位置高,支撑稳定角小,应尽量减少杠铃下砸力。下砸力因子包括X13接铃Fz最大值、X9杠铃至最高点高度、X12接铃回落最大速度和X11接铃回落距离4项指标。这4项指标都与下砸力值高度正相关,要减小下砸力值,就要尽量减小相关指标的数值。杠铃必须上升到一定的高度为下钻接铃创造条件。但提铃过高在技术上也是没有必要的,同时会使接铃时杠铃回落距离加大,增大回落速度和下砸力值,加大接铃难度。通过控制提铃在适宜高度可以减少下砸力。在下蹲接铃过程中,下肢要做退让性下蹲,而不是迅速蹲下等待杠铃回落,这样可以缓解杠铃回落的速度。

3.2.5 发力姿态因子

第5主因子是发力姿态因子,包括X17发力开始铃速、X18发力开始铃高、X5发力开始时刻髋角3项指标。这3项指标反映的是发力开始时杠铃的运动状态和身体姿态。发力开始的铃速和铃高要控制在合理的范围内,这2项指标和杠铃最大铃速及杠铃上升最大高度之间相关程度并不高或不显著(表7),杠铃加速过早和发力过晚都将造成用力姿态不合理和破坏动作整体节奏。开始发力时刻髋角与发力最大力量呈负相关关系(r=0.539,P<0.01),展髋是蹬伸发力的重要环节,过早展髋会减弱发力力量。

表7 本研究部分发力开始指标与发力效果指标相关关系一览表

  X7杠铃最大速度

X9杠铃至最高点高度

X17发力开始铃速 0.330 -0.212

X18发力开始铃高 -0.0410.412

4、结论

1.本文研究得出抓举技术主要生物力学因子共5个,按特征值贡献率大小依次为发力效果因子、接铃调整因子、运动趋向因子、接铃下砸力因子、发力开始姿态因子。

2.通过技术因子结构及技术参数的相关性分析,能够比较深入地探讨抓举技术的本质,结合动作原理可以对技术完成质量做出较为准确的评价和对技术失败的原因做出正确的结论。

3.抓举技术失败动作分为杠铃前掉和后掉,前掉主要和发力效果因于及接铃调整因子有关,后掉主要是接铃调整失败。杠铃最大速度、惯性上升高度和发力最大力量是监控发力效果的主要指标,接铃Fy力变化、跳步距离、引膝Fy力变化是监控接铃的主要指标。

4.跳步是影响动作成败的关键因素,它与杠铃的横向运动趋向、接铃成败高度相关,引膝Fy力、发力弹杠时杠铃前向运动和发力杠铃后向运动是决定跳步距离的主要因素。

5.引膝过程不宜提铃加速过多,分析表明发力开始时的铃速和铃高与杠铃最大铃速及铃高之间相关程度不高,杠铃加速过早将破坏动作整体节奏。

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